聚合物锂离子电池的制作方法

文档序号:9015949
聚合物锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能规模化生产,成本低廉,品质稳定,高效节能的聚合物锂离子电池。
【背景技术】
[0002]目前有一些厂家研发推出聚合物锂离子电池,采用叠片工艺,在叠片之前,需要将电池的正负极极片冲切呈所需形状,同时也将隔膜冲切呈所需形状,然后一层层叠片,使用这种工艺生产,叠片效率低,对于一个500mAh的锂电池,熟手员工叠片效率一般在150只/天左右,仅叠片一个工序人工成本就达到I元/只,是方型电池组装成本的30倍,除了效率低下,手工叠片的品质一致性也很难确保,如果在此工艺基础上开发自动叠片机,则要求隔膜来料是是圆的,加工很难实现,即使能实现,叠片的效率也难以达到卷绕工序的产能,另夕卜,圆形电池的包装封口也未能定义出先合顺序和相关工艺,做出的电池很容易出现胀气鼓包之现象,所以目前圆形锂离子电池很难商业化推广。
[0003]如中国专利申请号:201120004555.5,公开了一种叠片式锂电池,包括正负极片、正负极极耳和隔膜,所述的隔膜横截面呈连续Z形折叠,单个Z形隔膜的折叠两端分别插入成对的正极片和负极片,所述的首片正极片外向面是没有涂层的空箔面,正极片外向面上焊接有正极极耳;所述的末片负极片外向面也是没有涂层的空箔面,负极片外向面上焊接有负极极耳;中间成对的正负极片上均留有没有涂层的空箔边。
[0004]又如中国专利申请号:201120505682.3,公开了一种高功率叠片式锂电池,包括多个正极片、多个负极片、多个隔膜、正极耳以及负极耳,所述多个正极片和多个负极片交错设置,所述隔膜设置在正极片和负极片之间,所述多个正极片一端均进行弯折,并与正极耳焊接,所述多个负极片与正极耳相背的一端均进行弯折,并与负极耳连接。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于,克服现有技术的上述缺陷,提供一种能规模化生产,成本低廉,品质稳定,高效节能的聚合物锂离子电池。
[0006]为实现上述目的,本实用新型提供的技术方案如下:一种聚合物锂离子电池,其结构包括由正极片、隔膜与负极片依次层叠后卷绕而成的电极芯,电极芯的外层包覆有铝塑膜,正极片是由多个相互连接的正极片块构成,并在第一个正极片块上设置正极极耳;负极片是由多个相互连接的负极片块构成,并在第一个负极片块上设置负极极耳;电极芯与铝塑膜之间设有包胶。
[0007]多个正极片块的数量为η个,多个负极片块的数量为η+1个。
[0008]多个负极片块的数量为η个,多个正极片块的数量为η+1个。
[0009]每个正极片块之间的相互连接部的长度为al、a2、a3……an_l、an,每个负极片块之间的相互连接部的长度为bl、b2、b3……bn-l、bn、bn+l。
[0010]每个正极片块之间的相互连接部的长度为al、a2、a3……an_l、an、an+1,每个负极片块之间的相互连接部的长度为bl、b2、b3……bn-l、bn。
[0011]每个正极片块边缘到中心的距离比每个负极片块边缘到中心的距离小于0.5-2mm,隔膜的边缘到中心的距离比负极片块到中心的距离大0.5_2mm。
[0012]电极芯的形状与电极槽相一致。
[0013]电极芯数量至少一个,当电极芯数量在两个或两个以上时,采用并联连接。
[0014]正极片块及负极片块的形状能加工成圆缺形、圆形、方形、菱形、梯形、椭圆形或三角形。
[0015]本实用新型的有益之处是:先将正极片、负极片按设计要求分别加工成多个相互连接的正极片块、负极片块,再用隔膜将正极片块与负极片块分隔呈上下层,用卷绕方式将正极片块、负极片块卷绕,再沿正极片块、负极片块切去多余隔膜得电极芯;由于电极芯是采用卷绕方式加工,速度快效率高,品质稳定,卷绕时所用的隔膜不需作任何处理,可以使用现有方形电池的卷绕机台直接生产;包装封装时,极耳引出端是采用热熔压封口,然后左侧边采用热熔压封口,电池充电化成好后,右侧边采用热熔压封口 ;通过以上措施,使聚合物锂离子电池实现规模化、自动化、低成本稳定生产,工艺简单,使聚合物锂离子电池环保安全,高效节能。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型聚合物锂离子电池所述正极片结构示意图;
[0017]图2是本实用新型聚合物锂离子电池所述负极片结构示意图;
[0018]图3是本实用新型聚合物锂离子电池所述隔膜结构示意图;
[0019]图4是本实用新型聚合物锂离子电池所述卷绕步骤完成示意图;
[0020]图5是本实用新型聚合物锂离子电池所述电极芯结构示意图;
[0021]图6是本实用新型聚合物锂离子电池所述电极芯经包胶步骤后结构示意图;
[0022]图7是本实用新型聚合物锂离子电池所述电极芯与铝塑膜热封结构示意图;
[0023]图8是本实用新型聚合物锂离子电池所述电极芯与铝塑膜热封后经修剪切除结构示意图;
[0024]图9是本实用新型聚合物锂离子电池结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图及较佳实施例就本实用新型的技术方案作进一步的说明。
[0026]如图9所示,本实用新型所述的一种聚合物锂离子电池,其结构包括由正极片1、隔膜3与负极片2依次层叠后卷绕而成的电极芯10,电极芯10的外层包覆有铝塑膜4,以上结构包括如下加工工艺:
[0027]a)如图1所示,将正极片I加工成尺寸相同的η个相互连接的正极片块11,并在第一个正极片块11上设置正极极耳12,正极片块11被加工成圆缺形;
[0028]b)如图2所示,将负极片2加工成尺寸相同的η+1个相互连接的负极片块21,在第一个负极片块21上设置负极极耳22,负极片块21被加工成圆缺形;
[0029]c)如图3-4所示,将隔膜3设于a步骤后的正极片I与b步骤后的负极片2之间;
[0030]d)如图4所示,以a步骤中η个正极片块11的相互连接处及b步骤中η+1个负极片块21的相互连接处为折叠卷绕处,通过卷绕工艺组合;
[0031]e)如图5所示,以正极片块11及负极片块21为参照,将多余隔膜3修剪切除得电极芯10 ;
[0032]f)如图6所示,用高温胶纸5将隔膜3进行包胶处理后得半成品;
[0033]g)如图7-8所示,将半成品经过铝塑膜4热封后经充电抽气再热封成型,并将多余铝塑膜4切除后得成品;
[0034]h)如图8所示,铝塑膜4的边缘向电极芯10折边,完成整个加工工艺。
[0035]具体的,a步骤的每个正极片块11之间的边距长度为al、a2、a3......an_l、an,与a
步骤对应的,b步骤中的每个负极片块21之间的边距长度为bl、b2、b3......bn_l、bn、bn+l,
以确保每个正极片块11、负极片块21在卷绕后都回在相同的中心上。
[0036]具体的,a步骤中的每个正极片块11边缘到中心的距离比b步骤中的每个负极片块21边缘到中心的距离小于1mm,隔膜3的边缘到中心的距离比负极片块21到中心的距离大 Imnin
[0037]进一步的,正极极耳12与铝塑膜4、负极极耳22与铝塑膜4之间通过热熔压工艺封口。
[0038]进一步的,电极芯10数量至少一个,当电极芯10数量在两个或两个以上时,采用并联连接。
[0039]以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳实施例。应当指出,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还能做出若干的变型和改进,也应视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种聚合物锂离子电池,其结构包括由正极片、隔膜与负极片依次层叠后卷绕而成的电极芯,电极芯的外层包覆有铝塑膜,其特征在于:所述正极片是由多个相互连接的正极片块构成,并在第一个正极片块上设置正极极耳;负极片是由多个相互连接的负极片块构成,并在第一个负极片块上设置负极极耳;电极芯与铝塑膜之间设有包胶。2.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池,其特征在于:所述多个正极片块的数量为η个,多个负极片块的数量为η+1个。3.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池,其特征在于:所述多个负极片块的数量为η个,多个正极片块的数量为η+1个。4.根据权利要求1或2所述的聚合物锂离子电池,其特征在于:每个正极片块之间的相互连接部的长度为al、a2、a3……an_l、an,每个负极片块之间的相互连接部的长度为bl、b2、b3......bn_l、bn、bn+l05.根据权利要求1或3所述的聚合物锂离子电池,其特征在于:每个正极片块之间的相互连接部的长度为al、a2、a3……an_l、an、an+1,每个负极片块之间的相互连接部的长度为 bl、b2、b3......bn_l、bn。6.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池,其特征在于:所述每个正极片块边缘到中心的距离比每个负极片块边缘到中心的距离小于0.5-2mm,隔膜的边缘到中心的距离比负极片块到中心的距离大0.5-2mm。7.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池,其特征在于:电极芯的形状与电极槽相一致。8.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池,其特征在于:所述电极芯数量至少一个,当电极芯数量在两个或两个以上时,采用并联连接。9.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池,其特征在于:所述正极片块及负极片块的形状能加工成圆缺形、圆形、方形、菱形、梯形、椭圆形或三角形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种聚合物锂离子电池,其结构包括由正极片、隔膜与负极片依次层叠后卷绕而成的电极芯,电极芯的外层包覆有铝塑膜,本实用新型先将正极片、负极片按设计要求分别加工成多个相互连接的正极片块、负极片块,再用隔膜将正极片块与负极片块分隔呈上下层,用卷绕方式将正极片块、负极片块卷绕,再沿正极片块、负极片块切去多余隔膜得电极芯;由于电极芯是采用卷绕方式加工,速度快效率高,品质稳定,卷绕时所用的隔膜是方形的,不需作任何处理,能通过现有的方形电池的卷绕机台直接生产。通过以上措施,使聚合物锂离子电池实现规模化、自动化、低成本稳定生产,工艺简单,使聚合物锂离子电池环保安全,高效节能。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M10/0587
【公开号】CN204668412
【申请号】CN201520412886
【发明人】钟其勇, 程建聪
【申请人】钟其勇
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月15日
再多了解一些
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